高超声速气动热力学(王保国,黄伟光著)思维导图
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热力学全套课件pptx2024新版
物体通过电磁波的形式向外发射能量，同时吸收 其他物体发射的电磁波的现象。
辐射传热定律
基尔霍夫定律、普朗克定律、斯特藩-玻尔兹曼定 律等，描述了辐射传热的基本规律和特性。
辐射传热的应用
在太阳能利用、红外测温、激光技术等领域广泛 应用。
综合传热问题解决方法探讨
综合传热问题
涉及热传导、对流和辐射传热的复杂问题，需要考虑多种 传热机制的相互作用和影响。
03
开放系统
与外界既有能量交换，又有物 质交换的系统。
状态参量与平衡态
01
状态参量
描述系统状态的物理量，如体 积、压强、温度等。
系统在没有外界影响的条件下， 各部分的宏观性质不随时间变化
的状态。
02
平衡态
热力学第零定律与温度概念
热力学第零定律
如果两个系统与第三个系统各自 处于热平衡，则它们之间也必定 处于热平衡。
热力学全套课件pptx
目录
• 热力学基本概念与定律 • 热力学过程与循环 • 热力学第二定律与熵增原理 • 理想气体性质与应用 • 相变与化学反应热力学 • 热传导、对流和辐射传热机制剖析
01
热力学基本概念与定律
热力学系统及其分类
01
孤立系统
与外界没有物质和能量交换的 系统。
02
封闭系统
与外界只有能量交换，没有物 质交换的系统。
范德华方程的适用范围
适用于中低压、中低温条件下的真实气体行为描述。在高压或低温条件下，需要考虑更复 杂的分子间相互作用和量子效应。
05
相变与化学反应热力学
相平衡条件及相变潜热计算
相平衡条件
在相变过程中，物质各相之间达到平衡 状态的条件。包括温度、热计算
辐射传热定律
基尔霍夫定律、普朗克定律、斯特藩-玻尔兹曼定 律等，描述了辐射传热的基本规律和特性。
辐射传热的应用
在太阳能利用、红外测温、激光技术等领域广泛 应用。
综合传热问题解决方法探讨
综合传热问题
涉及热传导、对流和辐射传热的复杂问题，需要考虑多种 传热机制的相互作用和影响。
03
开放系统
与外界既有能量交换，又有物 质交换的系统。
状态参量与平衡态
01
状态参量
描述系统状态的物理量，如体 积、压强、温度等。
系统在没有外界影响的条件下， 各部分的宏观性质不随时间变化
的状态。
02
平衡态
热力学第零定律与温度概念
热力学第零定律
如果两个系统与第三个系统各自 处于热平衡，则它们之间也必定 处于热平衡。
热力学全套课件pptx
目录
• 热力学基本概念与定律 • 热力学过程与循环 • 热力学第二定律与熵增原理 • 理想气体性质与应用 • 相变与化学反应热力学 • 热传导、对流和辐射传热机制剖析
01
热力学基本概念与定律
热力学系统及其分类
01
孤立系统
与外界没有物质和能量交换的 系统。
02
封闭系统
与外界只有能量交换，没有物 质交换的系统。
范德华方程的适用范围
适用于中低压、中低温条件下的真实气体行为描述。在高压或低温条件下，需要考虑更复 杂的分子间相互作用和量子效应。
05
相变与化学反应热力学
相平衡条件及相变潜热计算
相平衡条件
在相变过程中，物质各相之间达到平衡 状态的条件。包括温度、热计算
高超声速真实气体流动
这本书的数值模拟部分介绍了高超声速流动的数值模拟方法和软件。其中包 括了计算流体力学的基本原理、高超声速流动的数值模拟算法、流场可视化和数 据后处理等章节。这些章节涵盖了数值模拟高超声速流动所需的各种技术和软件， 为读者提供了全面的数值模拟指导。
这本书的实验技术部分介绍了高超声速流动的实验技术和设备。其中包括了 风洞实验、飞行试验、光学诊断技术等章节。这些章节涵盖了高超声速流动的各 种实验技术，为读者提供了实验设计和实施的重要参考。
高超声速真实气体流动
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
本书关键字分析思维导图
声速
深入
声速
高超
模拟
气体
数值
真实
流动
流动 真实
现象
气体
研究
领域
飞行
通过
飞行器
影响
内容摘要
内容摘要
《高超声速真实气体流动》是一本专注于研究高超声速流动现象的书籍。本书主要探讨了高超声 速飞行器在高速飞行状态下，真实气体流动的特性及其对飞行性能的影响。 本书介绍了高超声速流动的基本概念和基础知识，包括高超声速流动的物理特性、高超声速流动 的数学模型以及高超声速流动的数值模拟方法等。 本书详细阐述了真实气体流动的基本理论和实践。真实气体是指实际存在的气体，其性质与理想 气体有所不同。真实气体的流动需要考虑温度、压力、密度等因素的影响，同时还需要考虑粘性 效应、热传导效应等复杂流动现象。本书通过理论分析和数值模拟，对真实气体流动的基本规律 进行了深入探讨。 再次，本书对高超声速飞行器在真实气体环境中的飞行性能进行了深入研究。高超声速飞行器在 高速飞行时，会受到强烈的气动加热作用，同时还会受到真实气体的复杂流动现象的影响。
史上最全高中物理思维导图(珍藏版)
史上最全高中物理思维导图(珍藏版)1.运动的描述运动是物体在空间中的位置和状态随时间的变化。
它可以用位移、速度和加速度等物理量来描述。
位移是物体从一个位置到另一个位置的距离和方向的变化，速度是物体在单位时间内位移的大小和方向，加速度是物体速度变化的速率。
2.重力基本相互作用重力是一种基本的相互作用，它是质量间的吸引力。
根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比，与它们之间的相对位置无关。
3.相互作用除了重力，还有电磁力和强核力等相互作用。
电磁力是带电粒子之间的相互作用，它包括静电力和磁力。
强核力是质子和中子之间的相互作用，它使原子核保持稳定。
4.牛顿运动定律牛顿运动定律是描述物体运动的基本定律。
第一定律指出，物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
第二定律指出，物体受到的合力等于它的质量乘以加速度。
第三定律指出，相互作用的两个物体之间的力大小相等、方向相反。
5.力的合成与分解力的合成是将多个力合成为一个力的过程，力的分解是将一个力分解为多个力的过程。
这些过程可以用向量图形来表示。
6.牛顿第一定律、第三定律牛顿第一定律指出，物体如果没有受到外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
牛顿第三定律指出，相互作用的两个物体之间的力大小相等、方向相反。
7.摩擦力摩擦力是物体之间相互作用的一种力，它阻碍物体相对运动。
摩擦力包括静摩擦力和动摩擦力。
8.运动的合成与分解、曲线运动、抛体运动运动的合成是将多个运动合成为一个运动的过程，运动的分解是将一个运动分解为多个运动的过程。
曲线运动是指物体在空间中沿曲线运动的过程。
抛体运动是指物体在重力作用下沿抛物线运动的过程。
9.圆周运动圆周运动是指物体在固定半径的圆周上做匀速运动的过程。
圆周运动的速度和加速度的大小和方向都在不断变化。
10.弹力弹力是一种恢复力，它是物体被压缩或拉伸后恢复原状的力。
弹簧和橡皮等弹性材料都会产生弹力。
11.万有引力与航天万有引力是一种基本的相互作用，它是质量间的吸引力。
高超音速飞行器的气动热力学分析
高超音速飞行器的气动热力学分析随着科技的不断发展，高超音速飞行器成为了航空航天领域的研究热点。
高超音速飞行器在飞行过程中面临着极其复杂的气动热力学环境，这对其设计和性能产生了重大影响。
本文将对高超音速飞行器的气动热力学进行详细分析，探讨其相关的原理、挑战以及应对策略。
一、高超音速飞行器的特点与应用高超音速飞行器通常指飞行速度超过 5 倍音速的飞行器。
其具有飞行速度快、突防能力强、作战半径大等优点，在军事和民用领域都有着广阔的应用前景。
在军事方面，高超音速飞行器可用于快速打击敌方重要目标，如导弹发射井、指挥中心等，具有极高的战略价值。
在民用领域，它可以实现快速的全球运输，大大缩短旅行时间。
然而，要实现高超音速飞行并非易事，其中涉及到众多复杂的技术难题，气动热力学问题就是其中的关键之一。
二、高超音速飞行中的气动热力学原理（一）高温气体效应当飞行器以高超音速飞行时，与空气的剧烈摩擦会产生大量的热量，导致飞行器表面温度急剧升高。
高温会使气体的物理性质发生显著变化，如比热容、粘性系数等，从而影响飞行器周围的流场分布。
（二）激波现象高超音速飞行会产生强烈的激波，激波的出现会导致气流压力、温度和密度的突然变化，对飞行器的气动力和热负荷产生重要影响。
（三）边界层传热飞行器表面的边界层内，热量传递过程十分复杂。
由于高超音速飞行时的高温和高速度，边界层内的传热速率大幅增加，这对飞行器的热防护提出了极高的要求。
三、高超音速飞行器面临的气动热力学挑战（一）热防护问题极高的表面温度可能导致飞行器结构材料的强度下降、甚至熔化，因此需要有效的热防护系统来保证飞行器的安全。
（二）气动力控制激波和高温气体效应使得飞行器的气动力特性变得非常复杂，难以精确控制飞行姿态和轨迹。
（三）材料性能要求在高温、高压和高速的环境下，传统的材料往往无法满足要求，需要开发新型的耐高温、高强度和轻质的材料。
四、应对高超音速气动热力学挑战的策略（一）先进的热防护技术包括使用耐高温的陶瓷复合材料、隔热涂层和主动冷却系统等，以减少热量向飞行器内部传递。
5-热力学第二定律演示图108
∫
1A2
δq
T
+
∫
2 B1
δq
T
即
T2i δq ∫ T = 0 称为克劳修斯积分。
=0
表明：若工质经历一可逆循环，其吸热量（或放热量）除以吸热时热源 的温度（或放热时冷源的温度）的循环积分等于零。
第 5 章 热力学第二定律
5.3.2 克劳修斯不等式
T2 两热源间工作的卡诺热机A 两热源间工作的卡诺热机A有 η A = 1 T1
第 5 章 热力学第二定律
5.3.3不可逆过程的熵 5.3.3不可逆过程的熵
１)熵的计算 ①.工质总熵与比熵之间的关系 S = ms; ③ 复合系统的熵变量 S = ∑ Si ②.任何物系的熵变量 S = ∫ 2)熵的组成 2)熵的组成 热力学能变化相等
n
δQ
T
±Q 例: 物系定温吸热 S = T
5.2.3 卡诺定理
5.2.4卡诺定理 5.2.4卡诺定理 卡诺定理1: 卡诺定理1: 在两不同温度的恒温热源间工作的一切可逆热机，它们的 热效率都相等，且与工质的性质无关。 即
ηtr = ηtc = f (T1 , T2 )。
卡诺定理2: 在两不同温度的恒温热源间工作的一切不可逆热机, 卡诺定理2: 在两不同温度的恒温热源间工作的一切不可逆热机,它们 的循环热效率都小于可逆热机的热效率。 即 ηt不可逆<ηt可逆= ηt最大。 上面两定理作为两恒温热源间工作热机的判据: 上面两定理作为两恒温热源间工作热机的判据: ① 若 ηt =
T
a
b g A
1 q2 两热源间工作的不可逆热机B 两热源间工作的不可逆热机B有 η B = 1 q1 q T 由卡诺定理可知 η B < η A 或 1 2 < 1 2 q1 T1 q q q1 q2 取代数值后得 1 + 2 < 0 或 也可写成 <0 T1 T2 T1 T2 δ q1i δ q2i 对于任一微元不可逆循环有 + <0 T1i T2 i δ q1i δ q2 i +∑ <0 将无穷多个式子相加得 ∑ T1i T2i
高一物理必修一思维导图-20210828012106
高一物理必修一思维导图一、力学2. 时间和位移3. 速度和加速度4. 匀变速直线运动5. 自由落体运动6. 抛体运动7. 力的概念8. 牛顿三大定律9. 力的合成与分解10. 力矩和转动11. 动能和势能12. 动能定理13. 势能定理14. 能量守恒定律15. 动能守恒定律16. 势能守恒定律17. 动能和势能的转化18. 动能和势能的守恒19. 动能和势能的转化和守恒20. 动能和势能的转化和守恒的应用21. 动能和势能的转化和守恒的应用实例二、热学1. 温度2. 热量3. 热传递4. 内能5. 热力学第一定律6. 热力学第二定律7. 热力学第三定律8. 热力学过程9. 热力学循环10. 热力学循环的应用11. 热力学循环的应用实例12. 热力学循环的应用实例分析三、电磁学1. 电荷2. 电场3. 电势4. 电流5. 电阻6. 欧姆定律7. 电功率8. 电容9. 电感10. 电磁感应11. 电磁感应的应用12. 电磁感应的应用实例13. 电磁感应的应用实例分析四、光学1. 光的传播2. 光的反射3. 光的折射4. 光的衍射5. 光的干涉6. 光的偏振7. 光的散射8. 光的吸收9. 光的发射10. 光的传播的应用11. 光的传播的应用实例12. 光的传播的应用实例分析五、现代物理1. 相对论2. 量子力学3. 原子结构4. 核物理5. 粒子物理6. 现代物理的应用7. 现代物理的应用实例8. 现代物理的应用实例分析高一物理必修一思维导图一、力学质点的定义坐标系的建立2. 时间和位移时间的测量位移的概念位移的表示方法3. 速度和加速度速度的定义加速度的概念加速度的计算方法4. 匀变速直线运动匀变速直线运动的特征运动方程的推导实例分析5. 自由落体运动自由落体运动的条件自由落体运动的特点自由落体运动的计算6. 抛体运动抛体运动的基本概念抛体运动的轨迹分析抛体运动的计算方法7. 力的概念力的定义力的单位力的测量方法8. 牛顿三大定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律9. 力的合成与分解力的合成方法力的分解方法实例分析10. 力矩和转动力矩的概念力矩的计算转动的条件11. 动能和势能动能的定义势能的概念动能和势能的转换12. 动能定理动能定理的内容动能定理的应用13. 势能定理势能定理的内容势能定理的应用14. 能量守恒定律能量守恒定律的原理能量守恒定律的应用15. 动能守恒定律动能守恒定律的条件动能守恒定律的应用16. 势能守恒定律势能守恒定律的条件势能守恒定律的应用17. 动能和势能的转化动能和势能的转化过程动能和势能的转化实例18. 动能和势能的守恒动能和势能的守恒条件动能和势能的守恒实例19. 动能和势能的转化和守恒动能和势能的转化和守恒关系动能和势能的转化和守恒实例分析20. 动能和势能的转化和守恒的应用动能和势能的转化和守恒在生活中的应用动能和势能的转化和守恒在工程中的应用21. 动能和势能的转化和守恒的应用实例动能和势能的转化和守恒实例分析二、热学1. 温度温度的定义温度的测量温度的单位2. 热量热量的概念热量的传递热量的单位3. 热传递热传递的方式热传递的速率热传递的实例4. 内能内能的概念内能的变化内能的单位5. 热力学第一定律热力学第一定律的内容热力学第一定律的应用6. 热力学第二定律热力学第二定律的内容热力学第二定律的应用7. 热力学第三定律热力学第三定律的内容热力学第三定律的应用8. 热力学过程热力学过程的分类热力学过程的特征热力学过程的分析9. 热力学循环热力学循环的定义热力学循环的分类热力学循环的分析10. 热力学循环的应用热力学循环在热机中的应用热力学循环在制冷中的应用11. 热力学循环的应用实例热力学循环实例分析12. 热力学循环的应用实例分析热力学循环实例分析的步骤热力学循环实例分析的方法热力学循环实例分析的意义热力学循环实例分析的结论三、电磁学1. 电荷电荷的概念电荷的单位2. 电场电场的概念电场的性质电场的单位3. 电势电势的概念电势的性质电势的单位4. 电流电流的概念电流的性质电流的单位5. 电阻电阻的概念电阻的性质电阻的单位6. 欧姆定律欧姆定律的内容欧姆定律的应用7. 电功率电功率的概念电功率的计算8. 电容电容的概念电容的性质电容的单位9. 电感电感的概念电感的性质电感的单位10. 电磁感应电磁感应的概念电磁感应的现象电磁感应的应用11. 电磁感应的应用电磁感应的应用实例电磁感应的应用分析12. 电磁感应的应用实例电磁感应实例分析13. 电磁感应的应用实例分析电磁感应实例分析的步骤电磁感应实例分析的方法电磁感应实例分析的意义电磁感应实例分析的结论四、光学光的传播方式光的传播速度光的传播实例2. 光的反射光的反射现象光的反射规律光的反射应用3. 光的折射光的折射现象光的折射规律光的折射应用4. 光的衍射光的衍射现象光的衍射规律光的衍射应用5. 光的干涉光的干涉现象光的干涉规律光的干涉应用6. 光的偏振光的偏振现象光的偏振规律光的偏振应用光的散射现象光的散射规律光的散射应用8. 光的吸收光的吸收现象光的吸收规律光的吸收应用9. 光的发射光的发射现象光的发射规律光的发射应用10. 光的传播的应用光的传播在通信中的应用光的传播在医学中的应用11. 光的传播的应用实例光的传播实例分析12. 光的传播的应用实例分析光的传播实例分析的步骤光的传播实例分析的方法光的传播实例分析的意义光的传播实例分析的结论五、现代物理1. 相对论相对论的基本概念相对论的主要理论相对论的应用2. 量子力学量子力学的基本概念量子力学的主要理论量子力学的应用3. 原子结构原子结构的基本概念原子结构的主要理论原子结构的应用4. 核物理核物理的基本概念核物理的主要理论核物理的应用5. 粒子物理粒子物理的基本概念粒子物理的主要理论粒子物理的应用6. 现代物理的应用现代物理在科技中的应用现代物理在工程中的应用7. 现代物理的应用实例现代物理实例分析8. 现代物理的应用实例分析现代物理实例分析的步骤现代物理实例分析的方法现代物理实例分析的意义现代物理实例分析的结论高一物理必修一思维导图一、力学质点的定义坐标系的建立2. 时间和位移时间的测量位移的概念位移的表示方法3. 速度和加速度速度的定义加速度的概念加速度的计算方法4. 匀变速直线运动匀变速直线运动的特征运动方程的推导实例分析5. 自由落体运动自由落体运动的条件自由落体运动的特点自由落体运动的计算6. 抛体运动抛体运动的基本概念抛体运动的轨迹分析抛体运动的计算方法7. 力的概念力的定义力的单位力的测量方法8. 牛顿三大定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律9. 力的合成与分解力的合成方法力的分解方法实例分析10. 力矩和转动力矩的概念力矩的计算转动的条件11. 动能和势能动能的定义势能的概念动能和势能的转换12. 动能定理动能定理的内容动能定理的应用13. 势能定理势能定理的内容势能定理的应用14. 能量守恒定律能量守恒定律的原理能量守恒定律的应用15. 动能守恒定律动能守恒定律的条件动能守恒定律的应用16. 势能守恒定律势能守恒定律的条件势能守恒定律的应用17. 动能和势能的转化动能和势能的转化过程动能和势能的转化实例18. 动能和势能的守恒动能和势能的守恒条件动能和势能的守恒实例19. 动能和势能的转化和守恒动能和势能的转化和守恒关系动能和势能的转化和守恒实例分析20. 动能和势能的转化和守恒的应用动能和势能的转化和守恒在生活中的应用动能和势能的转化和守恒在工程中的应用21. 动能和势能的转化和守恒的应用实例动能和势能的转化和守恒实例分析二、热学1. 温度温度的定义温度的测量温度的单位2. 热量热量的概念热量的传递热量的单位3. 热传递热传递的方式热传递的速率热传递的实例4. 内能内能的概念内能的变化内能的单位5. 热力学第一定律热力学第一定律的内容热力学第一定律的应用6. 热力学第二定律热力学第二定律的内容热力学第二定律的应用7. 热力学第三定律热力学第三定律的内容热力学第三定律的应用8. 热力学过程热力学过程的分类热力学过程的特征热力学过程的分析9. 热力学循环热力学循环的定义热力学循环的分类热力学循环的分析10. 热力学循环的应用热力学循环在热机中的应用热力学循环在制冷中的应用11. 热力学循环的应用实例热力学循环实例分析12. 热力学循环的应用实例分析热力学循环实例分析的步骤热力学循环实例分析的方法热力学循环实例分析的意义热力学循环实例分析的结论三、电磁学1. 电荷电荷的概念电荷的性质电荷的单位2. 电场电场的概念电场的性质电场的单位3. 电势电势的概念电势的性质电势的单位4. 电流电流的概念电流的性质电流的单位5. 电阻电阻的概念电阻的性质电阻的单位6. 欧姆定律欧姆定律的内容欧姆定律的应用7. 电功率电功率的概念电功率的计算电功率的单位8. 电容电容的概念电容的性质电容的单位9. 电感电感的概念电感的性质电感的单位10. 电磁感应电磁感应的概念电磁感应的现象电磁感应的应用11. 电磁感应的应用电磁感应的应用实例电磁感应的应用分析12. 电磁感应的应用实例电磁感应实例分析13. 电磁感应的应用实例分析电磁感应实例分析的步骤电磁感应实例分析的方法电磁感应实例分析的意义电磁感应实例分析的结论四、光学1. 光的传播光的传播方式光的传播速度光的传播实例2. 光的反射光的反射现象光的反射规律光的反射应用3. 光的折射光的折射现象光的折射规律光的折射应用4. 光的衍射光的衍射现象光的衍射规律光的衍射应用5. 光的干涉光的干涉现象光的干涉规律光的干涉应用6. 光的偏振光的偏振现象光的偏振规律光的偏振应用7. 光的散射光的散射现象光的散射规律光的散射应用8. 光的吸收光的吸收现象光的吸收规律光的吸收应用9. 光的发射光的发射现象光的发射规律光的发射应用10. 光的传播的应用光的传播在通信中的应用光的传播在医学中的应用11. 光的传播的应用实例光的传播实例分析12. 光的传播的应用实例分析光的传播实例分析的步骤光的传播实例分析的方法光的传播实例分析的意义光的传播实例分析的结论五、现代物理1. 相对论相对论的基本概念相对论的主要理论相对论的应用2. 量子力学量子力学的基本概念量子力学的主要理论量子力学的应用3. 原子结构原子结构的基本概念原子结构的主要理论原子结构的应用4. 核物理核物理的基本概念核物理的主要理论核物理的应用5. 粒子物理粒子物理的基本概念粒子物理的主要理论粒子物理的应用6. 现代物理的应用现代物理在科技中的应用现代物理在工程中的应用7. 现代物理的应用实例现代物理实例分析8. 现代物理的应用实例分析现代物理实例分析的步骤现代物理实例分析的方法现代物理实例分析的意义现代物理实例分析的结论。
热力学图解
第五节热力学图解大气的热力状态和热力过程，以及在热力过程中各种物理量的变化等，可以从理论上通过数学公式进行计算，但不直观。
热力学图解简单、直观，是把常用的热力学公式预先给定各种可能的参数作成图表；热力学图解不仅能用于分析研究，更适合于日常气象业务工作。
虽然精度没有理论公式计算高，但可获得直观认识。
公式法适用于理论研究，精度要求高的业务工作。
常用的热力学图解有T-lnp图、温熵图等.选热力学图表的结构应满足以下要求：1、为了便于在热力学图上反映系统作功和能量的变化，要求图上过程曲线所围的面积大小能代表功和能量的多少。
2、它的坐标最好是能实测到的气象要素或是其简单的函数。
3、图上的主要线条尽可能为直线或近似为直线。
4、图上各组线条之间的夹角尽可能大，以便准确读数。
一般绝热图上的基本线条有等温线、等压线、干绝热线、湿绝热线以及饱和比湿线。
我国普遍采用温度-对数压力图（T-lnp图），也叫埃玛图。
一、T-lnp图的结构1、坐标系,ln x T y p==−优点：1）气压向上减小，与实际大气相同；2）相差K 倍的等压线间的距离相等，1000-200hpa = 250-50hpa；2、基本线条等温线、等压线、等θ线（干绝热线）、等q s 线（等饱和比湿线）、等Θse 线（假绝热线）。
假绝热线（绿色虚线）气块沿干绝热线上升到凝结高度后，再沿湿绝热线上升，直到水汽全部凝结，再沿干绝热线下降到1000hpa时的温度，即假相当位温Θse。
q s q s二、T-lnp图的应用1、点绘层结曲线大气层结——一个地区上空大气温度和湿度的垂直分布p166.72、作气块绝热变化过程的状态曲线状态曲线——空气块上升下降过程中状态（温度）的变化，是未饱和湿空气先沿干绝热线上升至凝结高度，然后沿湿绝热线上升所构成的曲线。
3、求各温湿特征量1）位温2）饱和比湿q, 实际比湿qs3) 相对比湿f4)抬升凝结高度LCL5) 假相当位温θse3)相对湿度f:q/qs*100%, 例f=9.9/16.4=60%4)抬升凝结高度LCL过(T,p)的等θ线与过(Td ,p)的等qs线的交点所在高度(有时用气压值表示),例：Zc=893hpa5) 假相当位温θse（绿色虚线）过抬升凝结高度的等θse线的数值；例：p=1010hpa,t=22度，td =14度，θse=52度qsqs6）假湿球位温θsw 和假湿球温度T sw （150页)a) Θsw ：空气由状态（p , t , t d )按干绝热上升到凝结高度后，再沿湿绝热线下降到1000hpa时所具有的温度。
热力学基本公式的导出关系概念图(新)
图1助学体系材料之五运用概念图制作技术，掌握热力学函数关系丽水学院化学化工系 张启伟材料简介：运用概念图制作技术，构建了热力学函数关系概念图，包括了：四个热力学基本公式的导出关系概念图，八个派生公式及四个麦克斯韦(Maxwell)关系式，便于记忆。
一、热力学基本公式的导出关系概念图：从热力学第一定律开始，根据各热力学函数的定义式，依次建立四个热力学基本公式的导出关系概念图(见图)。
热力学基本方程的适用条件：于封闭的热力学平衡系统所进行的一切可逆过程。
说的更详细些，它们不仅适用于一定量的单相纯物质，或组成恒定的多组分系统发生单纯p , V, T 变化的过程。
也可适用于相平衡或化学平衡的系统，由一平衡状态变为另一平衡态的过程。
二、导出派生公式的二种方法根据上面的四个热力学基本公式，每个热力学基本公式可派生出二个派生公式，共8个派生公式。
分别可以按二种方法得到派生公式，见图。
图2图3派生公式汇总表如下：等熵(∂U /∂V )S =－p 2d H = T d S + V d p等压 (∂H /∂S )p =T 等熵 (∂H /∂p )S =V 3 d A =－S d T －p d V等容 (∂A /∂T )V =－S 等温 (∂A /∂V )T =－p 4d G =－S d T + V d p等压 (∂G /∂T )p =－S 等温(∂G /∂p )T =V注：同色偏微分的相同关系。
归纳为四组：T = (∂U /∂S )V = (∂H /∂S )p ；p =－(∂U /∂V )S =－(∂A /∂V )T V = (∂H /∂p )S = (∂G /∂p )T S =－(∂A /∂T )V =－(∂G /∂T )p在学习过程中，一是要注意不同偏微分的相互替代关系；二是要注意难测或难得的偏微分可用一个简单的状态函数取代的关系。
三、麦克斯韦(Maxwell)关系式导出关系概念图同样以四个热力学基本公式为基础，每个基本公式可导出一个Maxwell 关系式。
空气动力学(八)
同样我们知道通过激波的流动是绝热的但不等熵因此超声速风洞的流动是绝热的所以有a根据状态方程prt并且我们知道对于绝热流动t也是常数因此有t我们知道总压通过激波总是在下降因此p02如果我们知道了通过风洞的总压比上式可作为联系第一喉道和第二喉道非常有用的关系式
空气动力学-8
空气动力学 (八)
超声速风洞
当pe<pe,3又远大于pe,6时， 出口压力远大于保证整 个扩张管道为等熵超音 速流所需的出口压力,这 时，在喉道下游会形成 一道正激波。
总结: 当驻室压强 p0 和驻室温度 T0 给定时, 对于给定面积分 布的收缩-扩张管道, 其内流动由出口反压 pB 决定。 • 当 pe,3 pB p0 时 ,管内流动对应无数多个亚音速等熵解， 每个不同的解与一个不同的反压pB相联系。 •当 p e,5 pB pe,3 时 , 管内流动对应无数多个非等熵解，喉道 下游存在一道位置（强度）由出口反压pB决定的正激波。 •当 p e,6 pB pe,5 时 ,管内流动除出口处外对应超音速等熵解， 喷管出口处存在强度由出口反压pB决定的斜激波。 • 当 pB pe,6 时 ,只有一种可能的超音速等熵流动 •当 pB pe,6 时 ，管内流动和 pB pe,6 时完全相同，但出口 处存在膨胀波。
A ；) M f( * A 即管道内任一截面处的马赫数是当地截面/A*，对应两个马赫数：一个亚音速速值，一个 超音速值。 对于两个马赫数解，在实际问题中应取哪个解取决于喷管入口和 出口处的压力比。
一旦马赫数分布已知，其他流动参数就很容易得 到。例如，我们可以求出A/A*和压强的关系：
机那样。对于情况1，压力罐就可直接作为进气管；
因此活塞上的压力为10 atm，对应一定量的功 W1 。
空气动力学-8
空气动力学 (八)
超声速风洞
当pe<pe,3又远大于pe,6时， 出口压力远大于保证整 个扩张管道为等熵超音 速流所需的出口压力,这 时，在喉道下游会形成 一道正激波。
总结: 当驻室压强 p0 和驻室温度 T0 给定时, 对于给定面积分 布的收缩-扩张管道, 其内流动由出口反压 pB 决定。 • 当 pe,3 pB p0 时 ,管内流动对应无数多个亚音速等熵解， 每个不同的解与一个不同的反压pB相联系。 •当 p e,5 pB pe,3 时 , 管内流动对应无数多个非等熵解，喉道 下游存在一道位置（强度）由出口反压pB决定的正激波。 •当 p e,6 pB pe,5 时 ,管内流动除出口处外对应超音速等熵解， 喷管出口处存在强度由出口反压pB决定的斜激波。 • 当 pB pe,6 时 ,只有一种可能的超音速等熵流动 •当 pB pe,6 时 ，管内流动和 pB pe,6 时完全相同，但出口 处存在膨胀波。
A ；) M f( * A 即管道内任一截面处的马赫数是当地截面/A*，对应两个马赫数：一个亚音速速值，一个 超音速值。 对于两个马赫数解，在实际问题中应取哪个解取决于喷管入口和 出口处的压力比。
一旦马赫数分布已知，其他流动参数就很容易得 到。例如，我们可以求出A/A*和压强的关系：
机那样。对于情况1，压力罐就可直接作为进气管；
因此活塞上的压力为10 atm，对应一定量的功 W1 。
6chapter-1大气热力学
第六章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
内容
基本概念和基本定律
干绝热过程 湿绝热过程
与云雾形成有关的热 力学过程, 成云过程 中状态参量的变化
热力学图解 绝热混合过程 等压冷却过程
用一定的热力学图解 来表示成云过程
其它热力学过程
热力学过程及其温湿度参量
第一节的目的和内容：
CV
(q)
dT
（吸收热量多少与过程有关）
理想气体内能变化与定容比热的关系: duCVdT 理想气体的内能只决定于温度
理想气体第一定律:
QdUPdV
QmV CdTPdV
此式的适用范围？
qCVdT Pd 单位质量系统
b. 热力学第一定律和定压比热
定义：压强一定时，单位质量物质温度升
高一度所吸收的热量。 （J/Kg/K）
理想气体 (6.1.30)式
P
1
T
P
P RT RT
P
P
1TP
1 R
P
同理，焓变：
dhCPdTTT PdP
CPdT1TPdP
单相系
dhCPdT
理想气体 (6.1.31)式
从另一个角度看， 也可以由热力学第一定律变形得到熵变和焓变：
（1）qCPdT dP
q Tds
TdsCPdT dP
非平衡态: 不满足平衡态条件的状态。
平衡是指热力学平衡： 热平衡 力学平衡 化学平衡 相平衡: 即物质质量转移达到平衡
4、状态参量：
描述体系状态的一组宏观参量，叫状态参 量,又称热力学坐标，热静态参数。
状态参量描述体系的整体状态。
广延量：其值与体系的大小及体系包含的 物质的量有关，是可以累加的。如体积、 质量、能量等。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
内容
基本概念和基本定律
干绝热过程 湿绝热过程
与云雾形成有关的热 力学过程, 成云过程 中状态参量的变化
热力学图解 绝热混合过程 等压冷却过程
用一定的热力学图解 来表示成云过程
其它热力学过程
热力学过程及其温湿度参量
第一节的目的和内容：
CV
(q)
dT
（吸收热量多少与过程有关）
理想气体内能变化与定容比热的关系: duCVdT 理想气体的内能只决定于温度
理想气体第一定律:
QdUPdV
QmV CdTPdV
此式的适用范围？
qCVdT Pd 单位质量系统
b. 热力学第一定律和定压比热
定义：压强一定时，单位质量物质温度升
高一度所吸收的热量。 （J/Kg/K）
理想气体 (6.1.30)式
P
1
T
P
P RT RT
P
P
1TP
1 R
P
同理，焓变：
dhCPdTTT PdP
CPdT1TPdP
单相系
dhCPdT
理想气体 (6.1.31)式
从另一个角度看， 也可以由热力学第一定律变形得到熵变和焓变：
（1）qCPdT dP
q Tds
TdsCPdT dP
非平衡态: 不满足平衡态条件的状态。
平衡是指热力学平衡： 热平衡 力学平衡 化学平衡 相平衡: 即物质质量转移达到平衡
4、状态参量：
描述体系状态的一组宏观参量，叫状态参 量,又称热力学坐标，热静态参数。
状态参量描述体系的整体状态。
广延量：其值与体系的大小及体系包含的 物质的量有关，是可以累加的。如体积、 质量、能量等。
2022年高考物理思维导图：热学、原子物理、振动和波
质能关系狭义相对论的基本假设 电磁波谱原子物理：振动和波：分子动理论热力学定律原子分子 分子热运动 分子力热平衡 能量守恒 熵增加 绝对零度微观宏观分子质量、体积、动能、势能物体质量、体积、温度、压强内能、熵、扩散 阿伏加德罗常数统计物理学 气体固体晶体非晶体液体多晶体单晶体 液晶 气液共存态表面张力理想气体 nRTpV =饱和蒸汽压 不饱和蒸汽相对湿度玻意耳定律 查理定律盖·吕萨克定律 阿伏伽德罗定律 道尔顿分压定律 热传递表述ΔU ＝Q ＋W 温度、温标 分子势能扩散布朗运动 n 、T pV =C n 、V p /T =Cn 、p V /T =C p 、T V ∝n V 、T p ∝n油膜实验能耗散表述 扩散表述 麦克斯韦气体分子速率分布律量子力学光电 效应 康普顿 效应km 0E h νW =-发生条件 0W h ν≥截止频率 00h νW =光电子光电流 初动能 最大初动能 饱和光电流 遏止电压 c km 0eU E -=-原子结构原子核衰变，半衰期 阴极射线→α粒子散射实验→原子核式结构氢原子光谱→玻尔理论能级跃迁 nm E E h ν-=天然放射现象→三种射线→原子核的组成：中子、质子核反应核力（比）结合能质量亏损→核能 2ΔΔE mc=裂变 人工核转变聚变电荷数守恒、质量数守恒波粒二象性振动 波 共振受迫振动直线传播、反射 电磁振荡电磁波光波相对论 电磁场 折射 光的折射定律、折射率 光的色散衍射多普勒效应 光的全反射干涉 偏振机械振动 光的双缝干涉、薄膜干涉机械波 介质简谐运动弹簧振子、单摆简谐运动的图像波长、周期（频率）、波速 回复力、振幅、周期纵波、横波形成与传播 v f λ=横波的图像带动法、微平移法 2E mc=电磁波的发射、传播与接收。